CN106871501A - 一种经济器及具有其的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种经济器，其包括：壳体，其具有第一区段及第二区段；及设置于所述壳体的第二区段上的冷凝器出口、蒸发器入口与压缩机中间级入口；其中，所述第一区段具有与共同使用的冷凝器的壳体相匹配的轮廓，使得所述第一区段能够贴合冷凝器的壳体。本发明的经济器能够更好地匹配常规冷凝器的外轮廓，使两者在应用于制冷系统的整体布局中时，能够尽可能地贴合布置，从而大幅减小该套制冷系统所占据的横向空间。

Description

一种经济器及具有其的制冷系统

技术领域

本发明涉及制冷系统中的零部件。更具体而言，本发明涉及一种经济器。

背景技术

由于商用大型制冷系统承担了较大的制冷负荷要求，其零部件体积通常较大，因此其通常会占据极大的系统布置空间。更有甚者，当在此种制冷系统中采用低压制冷剂时，其将因为更大的蒸汽容积而需要占据相对更大的空间。例如，这具体可体现在制冷系统整体的布置宽度上的大幅增加。根据常规实验及经验数据可知，对于相同的容积，采用低压制冷剂的设计的制冷系统通常会三倍于采用中压制冷剂的制冷系统。且该系统所应用的经济器的尺寸通常也将设计为原有的两倍大小。

考虑到低压制冷剂所具备的优秀性能，消费者一方面期望使用具有低压制冷剂的制冷系统。然而，在另一方面，消费者并不期望接受因采用低压制冷剂而导致的整个制冷系统尺寸的大幅增加。这在设计系统时对于其尺寸及性能两方面的同时改善与平衡提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保证性能的同时极大地减小所占用布置空间的经济器。

本发明的目的还在于提供一种保证性能的同时极大地减小所占用布置空间的制冷系统。

为实现以上目的或其他目的，本发明提供以下技术方案。

根据本发明的一个方面，提供一种经济器，其包括：壳体，其具有第一区段及第二区段；及设置于所述壳体的第二区段上的冷凝器出口、蒸发器入口与压缩机中间级入口；其中，所述第一区段具有与共同使用的冷凝器的壳体相匹配的轮廓，使得所述第一区段能够贴合冷凝器的壳体。

根据本发明的另一个方面，还提供一种制冷系统，其包括如前所述的经济器，以及冷凝器；其中所述经济器的所述第一区段贴合所述冷凝器的壳体布置。

附图说明

图1是本发明的经济器的一个实施例的内部结构示意图；

图2是本发明的经济器的一个实施例的外部结构示意图；以及

图3是本发明的制冷系统的一个实施例的布置示意图。

具体实施方式

参照图1及图2，其由内而外示出了本发明的经济器的一个实施例的结构示意图。该经济器100包括具有第一区段101a及第二区段101b的壳体101。壳体101的第二区段101b具有外凸的弧形轮廓，也即其对应于常规的圆筒型经济器的壳体轮廓的一部分；但壳体101的第一区段101a与常规的圆筒型经济器的壳体轮廓的另一部分大不相同，其具有内凹的弧形轮廓。如此设计主要是为了匹配常规冷凝器的圆筒形外轮廓，使两者在应用于制冷系统的整体布局中时，能够尽可能地贴合布置，从而大幅减小该套制冷系统所占据的横向空间。

当然，根据本发明上述实施例的启示可知，当共同使用的冷凝器未呈筒体形状时，第一区段101a并非一定要具有内凹的弧形轮廓，仅需使其具有与共同使用的冷凝器的壳体相匹配的轮廓即可。如此同样使得经济器100与冷凝器在制冷系统中的协同布置能够占据较小的横向空间，从而使应用其的制冷系统也相应占据较小的空间。

同样在图1及图2示出的实施例中，第二区段101b具有比第一区段101a更大的弧长，如此使得壳体101整体呈现为月牙形状，在减小布置空间的同时，也尽可能地提高了结构抗压强度。

此外，图中还示出经济器100与其他零部件的连接端口。具体而言，包括设置于壳体的第二区段101b上的冷凝器出口102、蒸发器入口103与压缩机中间级入口104。在本实施例中，冷凝器出口102设于壳体101的第一端101c的下部；蒸发器入口103设于壳体101的第二端101d的下部；并且压缩机中间级入口104设于壳体101的第二端101d的上部。此种设计能够更好地契合经济器的工作原理，使进入经济器的气液制冷剂大体上从壳体101的第一端101c流向壳体101的第二端101d，并使气相制冷剂在壳体101的第二端101d进入压缩机中间级入口104，而使液相制冷剂在壳体101的第二端101d进入蒸发器入口103。将冷凝器出口102与蒸发器入口103及压缩机中间级入口104设置于经济器壳体101的两端将能最有效地利用经济器100的长度来实现气液分离。将压缩机中间级入口104设置于第二端101d的上部将更有利于气相制冷剂上升并流入其中，而将蒸发器入口103设置于第二端101d的下部将更有利于液相制冷剂下沉并流入其中。

可选地，该经济器100还包括在壳体101内布置在冷凝器出口102的下游的第一均流部，其能够起到均流作用。作为示例，在本实施例中使用的第一均流部为其上设置若干均流孔的第一均流板105a及第二均流板105b，并且两者相互偏置，以使其上的均流孔错开一定距离。一方面，该第一均流板105a及第二均流板105b可以起到均流作用；另一方面，其相互偏置的布置方式更能够起到打碎流经其中的较大液滴的效果，使得下游的气液两相制冷剂分离更为彻底。作为可选地示例，图中所述的第一均流板105a及第二均流板105b相互偏置0.5-1英寸。实验表示，此种偏置距离带来的均流效果更为突出。

基于以上描述可知，此处的第一均流板105a及第二均流板105b主要起到对气液两相制冷剂进行均流的作用。为保证更好的效果，应当使其尽可能地靠近冷凝器出口102布置。

可选地，由于工作状态下的经济器100下部通常会积存有部分液相制冷剂，因此，还在第一均流板105a及第二均流板105b与壳体101下方的内壁之间设置分别第一开口105c。该第一开口105c的存在允许液相制冷剂可更为平稳地从经济器100的第一端101c流至第二端101d，而无需受到较大的阻碍。

可选地，为提供更好的均流效果，还可在主要起到打碎大液滴作用的第一均流部后方设置第二均流部，其在壳体101内布置在第一均流部的下游。如此布置，使得经过第一均流部并被打碎的液相制冷剂的较小液体与气相制冷剂能够被进一步的处理，提高均流效果。作为示例，为进一步改善其均流效果，在本实施例中，第二均流部为第三均流板106a，且其靠近壳体101的中间布置。

可选地，由于工作状态下的经济器100下部通常会积存有部分液相制冷剂，因此，基于同样的原因，还在第三均流板106a与壳体101下方的内壁之间设置分别第二开口106b。该第二开口106b的存在允许液相制冷剂可更为平稳地从经济器100的第一端101c流至第二端101d，而无需受到较大的阻碍。

作为经济器存在，即要求该装置具有为压缩机中间级提供补气的效果。而在常规的经济器补气中，若在补入压缩机的气相制冷剂中混在较多的液相制冷剂，则容易导致压缩机发生液击等问题。因此，为尽可能地避免液相制冷剂经由压缩机中间级入口104进入压缩机，还在经济器壳体101内设置过滤腔室108，并将过滤腔室108布置成使得位于过滤腔室内的压缩机中间级入口104与位于过滤腔室108外的冷凝器出口102经由过滤部件流体连通。此种设计将确保经由压缩机中间级入口104进入压缩机的制冷剂经过了进一步的过滤，以提高气相纯度，避免液击问题。作为一种较优的选择，一方面可将压缩机中间级入口104布置在经济器壳体101的上方，另一方面还可在其下方设置过滤部件。由于液相制冷剂相比于气相制冷剂而言具有更大的密度，在此种结构下，使得处于上方的液相制冷剂原本就更少，再经过过滤部件的进一步过滤后将几乎被滤除，避免其进入压缩机的可能。

可选地，在本实施例中，作为示例，提供一种丝网过滤器109，其具有相对较好的过滤效果及更为合适的成本定位。

可选地，在本实施例中，作为示例，为丝网过滤器109提供一种安装方式。也即，在过滤腔室108内侧设置限位槽110，并将丝网过滤器109的三面经由限位槽110插设其中，而其最后一面通过螺栓紧固在经济器壳体101上。此种安装方式，使得丝网过滤器109能够承受较大的冲击压力，避免在经受工作状态下的制冷剂不断冲击时发生偏移。

可选地，在半月形的经济器100制造过程中，为防止焊渣落入壳体中，还可在壳体101内设置焊接环107，其具有与壳体101内壁相匹配的形状。参照图3，如下将结合该实施例来进一步描述具有该经济器100的制冷系统。该制冷系统包括通过管路依次连接的压缩机400、冷凝器200、节流部件以及蒸发器300。此外，其还包括经济器100。经济器100分别通过冷凝器出口102与冷凝器200连接；通过蒸发器入口103与蒸发器300连接；且通过压缩机中间级入口104与压缩机400的中间级连接。其中，经济器100的第一区段101a贴合冷凝器200的壳体布置。通过比对可以发现，在此种布置下冷凝器200及经济器100所占据的横向空间将大大小于常规的冷凝器及经济器布置方式。由此可知，具有此种布置的制冷系统所占据的空间也将大大小于具有常规冷凝器及经济器布置方式的制冷系统。

可选地，还可将经济器100的第一区段101a设计成使其具有与冷凝器200的壳体相匹配的半径。例如，第一区段101a与冷凝器200的壳体可具有相同或相近的半径，只要其更有利于经济器100与冷凝器200的贴合布置。

如下将结合图3来进一步描述本发明的制冷系统的工作过程。

当制冷系统开始工作时，从压缩机400排出的气相制冷剂被压入冷凝器200中；在冷凝器200内流动，并在流动过程中实现与水或其他介质的热交换；经过冷却的制冷剂经由冷凝器出口102从经济器100的第一端101c下部流入壳体101内，并在壳体101内沿纵向流动；在此过程中，一方面，在壳体101内悬浮于上部的气液两相制冷剂将经由偏置的第一均流板105a及第二均流板105b打碎较大液滴，并经由第三均流板106a实现进一步均流，随后再经过丝网过滤器109的过滤，由下而上进入过滤腔室108中，最终经由位于过滤腔室108上部的压缩机中间件入口104进入压缩机400中，实现补气；另一方面，在壳体101内积存于下方的大部分液相制冷剂分别经由第一均流板105a、第二均流板105b及第三均流板106a下方的第一开口105c及第二开口106b流入该两处均流部件，并随后通过位于壳体101的下方的蒸发器入口103进入蒸发器300中，并在其中进行热交换，随后返回压缩机400。如此进行本制冷系统的往复循环。

在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上例子主要说明了本发明的经济器及具有其的制冷系统。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明的精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (21)

1.一种经济器，其特征在于，包括：壳体，其具有第一区段及第二区段；及设置于所述壳体的第二区段上的冷凝器出口、蒸发器入口与压缩机中间级入口；其中，所述第一区段具有与共同使用的冷凝器的壳体相匹配的轮廓，使得所述第一区段能够贴合冷凝器的壳体。

2.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于，所述第一区段具有内凹的弧形轮廓；且/或第二区段具有外凸的弧形轮廓。

3.根据权利要求2所述的经济器，其特征在于，所述第二区段具有大于所述第一区段的弧长。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的经济器，其特征在于，还包括：第一均流部，其在所述壳体内布置在所述冷凝器出口的下游。

5.根据权利要求4所述的经济器，其特征在于，所述第一均流部包括分别设置若干均流孔的第一均流板及第二均流板，所述第一均流板及所述第二均流板相互偏置。

6.根据权利要求5所述的经济器，其特征在于，所述第一均流板及所述第二均流板相互偏置0.5-1英寸。

7.根据权利要求4所述的经济器，其特征在于，所述第一均流部靠近所述冷凝器出口布置。

8.根据权利要求4所述的经济器，其特征在于，所述第一均流部与所述壳体的内壁之间形成第一开口，所述第一开口位于所述壳体的下部，以便于液相制冷剂通过。

9.根据权利要求4所述的经济器，其特征在于，还包括第二均流部，其在所述壳体内布置在所述第一均流部的下游。

10.根据权利要求9所述的经济器，其特征在于，所述第二均流部靠近所述壳体的中间布置。

11.根据权利要求9所述的经济器，其特征在于，所述第二均流部与所述壳体的内壁之间形成第二开口，所述第二开口位于所述壳体的下部，以便于液相制冷剂通过。

12.根据权利要求1至3任意一项所述的经济器，其特征在于，还包括：位于所述壳体内的焊接环，其具有与所述壳体的内壁相匹配的形状。

13.根据权利要求12所述的经济器，其特征在于，所述焊接环位于所述壳体的两端。

14.根据权利要求1至3任意一项所述的经济器，其特征在于，还包括：位于所述壳体内的过滤腔室；其中，位于所述过滤腔室内的压缩机中间级入口与位于所述过滤腔室外的冷凝器出口经由过滤部件流体连通。

15.根据权利要求14所述的经济器，其特征在于，所述过滤部件为丝网过滤器。

16.根据权利要求14所述的经济器，其特征在于，所述过滤腔室位于所述壳体一端的上部。

17.根据权利要求16所述的经济器，其特征在于，所述过滤部件位于所述过滤腔室的下部。

18.根据权利要求16所述的经济器，其特征在于，所述过滤腔室内侧设置限位槽，所述过滤部件插设在所述限位槽内。

19.根据权利要求1至3任意一项所述的经济器，其特征在于，所述冷凝器出口设于所述壳体第一端的下部；且/或所述蒸发器入口设于所述壳体第二端的下部；且/或所述压缩机中间级入口设于所述壳体第二端的上部。

20.一种制冷系统，其特征在于，包括如权利要求1至19任意一项所述的经济器，以及冷凝器；其中所述经济器的所述第一区段贴合所述冷凝器的壳体布置。

21.根据权利要求20所述制冷系统，其特征在于，所述第一区段与所述冷凝器的壳体具有相匹配的半径。